提速线路缓和曲线线性变化对旅客舒适度的影响分析

作     者：张涛 

作者单位：兰州交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：韩峰

授予年度：2015年

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：列车提速 缓和曲线 旅客舒适度 评价指标 

摘      要：本文结合陇海铁路线(宝兰客运段)既有铁路线提速面临的具体问题,研究既有线路小半径曲线地段列车提速与缓和曲线地段平、立面线型的适应性问题,以期找出限制列车提速的关键问题所在,并寻求最优的解决方法,主要展开了以下几个方面的研究工作:1.通过对缓和曲线线型模式方程的分析,总结归纳出目前国内外普遍采用的缓和曲线线型,分析其线型特点及与列车运行的适应性。其次从缓和曲线的长度以及超高布置的角度出发,阐述了其取值方法以及限制条件等。同时选取三次抛物线型及半波正弦型缓和曲线作为平面线型,以直线型、曲线型超高顺坡作为立面线型,对各种组合与列车运行特点之间的关系进行深入研究。2.根据列车在经过曲线地段时的受力情况以及列车行驶动力学原理,推导出当车辆经过曲线时的车体横向加速度,以及未考虑速度变化和考虑速度变化两种情况下车体的横向加速度时变率的计算公式。选取限速的主要瓶颈半径600m、800m(部分地段300-400m小半径曲线地段)为研究对象,考虑旅客列车、货车的共线运营问题,以未被平衡的横向加速度、未被平衡的横向加速度时变率以及Vogel磨耗指数为主要技术指标,分析列车以不同通过速度,经过不同缓和曲线长度、平立面线型条件下,列车的横向加速度、横向加速度时变率以及Vogel磨耗指数的变化规律,提出不同工况下最优的缓和曲线参数配置。3.研究提出既有线提速方案的可实施性问题,尤其是针对小半径曲线群地段,采用数值模拟分析并结合工程实例选取宝兰某区间线路,通过改变缓和曲线长度以及超高布置的方法来优化小半径曲线地段的线性条件。模拟能够满足旅客舒适条件的最快行车方案并与现有行车方案进行比对,并对其速度改进方案的效果进行深入比较分析。论文的研究,可以深层次的揭示小半径曲线地段列车提速的关键问题所在,并能对复杂艰险地区的铁路提速提出可供参考的解决方案。